Memahami Diferensial Slip Terbatas

Limited-slip differential (LSD) memungkinkan dua poros keluaran berputar pada kecepatan yang berbeda sambil membatasi perbedaan maksimum di antara keduanya. itu juga dikenal sebagai penguncian diferensial atau penguncian diferensial.

Dalam artikel ini, Anda akan mengetahui definisi, aplikasi, diagram, jenis, cara kerja, kelebihan, dan kekurangan dari Limited slip differential.

Apa yang dimaksud dengan limited-slip differential (LSD)?

Dengan menggeser torsi di antara roda yang digerakkan, limited-slip differential (disingkat LSD) memungkinkan menikung lebih cepat. Hal ini memungkinkan mobil untuk memaksimalkan output mesinnya dengan mengurangi wheelpin dan memaksimalkan traksi. Ini adalah jenis diferensial yang memungkinkan dua poros keluarannya berputar pada kecepatan yang berbeda, tetapi membatasi perbedaan maksimum antara kedua poros tersebut.

Aplikasi

Aplikasi girboks diferensial selip terbatas biasanya digunakan pada kendaraan all-wheel-drive off-road dan performa tinggi. Hal ini juga digunakan berguna di jalan es atau tanah. Terakhir, limited-slip differential biasanya digunakan pada mobil performa tinggi seperti BMW, Audi, Lexus, Dodge, Cadillac, dan banyak lainnya.

Diagram diferensial selip terbatas:

Jenis diferensial slip terbatas

Berikut ini adalah jenis umum dari diferensial slip terbatas.

LSD Nilai Tetap:

Terlepas dari input torsi ke diferensial atau perbedaan kecepatan antara dua output, perbedaan torsi maksimum antara dua output, Trq d, adalah nilai konstan dalam diferensial ini. Biasanya, rakitan kopling pegas digunakan dalam diferensial ini.

LSD Sensitivitas Torsi:

Roda gigi heliks, kopling, atau kerucut (jenis kopling alternatif) digunakan dalam diferensial selip terbatas ini, dan gaya pengikatan roda gigi atau kopling adalah fungsi dari torsi input yang dikirim ke diferensial (karena mesin menerapkan torsi lebih banyak gigi atau kopling mencengkeram lebih keras dan Trq d berkurang).

LSD pendeteksi torsi bereaksi terhadap torsi driveshaft, oleh karena itu semakin tinggi torsi input driveshaft, semakin erat kopling, kerucut, atau roda gigi yang diperas, dan semakin dekat roda penggerak digabungkan. Beberapa mengandung pembebanan pegas untuk menghasilkan beberapa torsi kecil sehingga roda penggerak terhubung secara minimal dengan sedikit atau tanpa torsi input (throttle trailing/gearbox pada kopling netral/utama tertekan). Jumlah beban awal (oleh karena itu kopling statis) pada kopling atau kerucut ditentukan oleh kondisi keseluruhannya (keausan) dan kekencangan saat dibebani.

LSD Kopling, Tipe Kerucut, atau Plat:

Kopling terdiri dari tumpukan cakram kopling tipis, setengahnya terhubung ke salah satu poros penggerak dan setengah lainnya ke pembawa roda gigi laba-laba. Tumpukan kopling mungkin ada pada kedua atau hanya salah satu poros penggerak. Jika hanya ada satu, roda gigi laba-laba menghubungkan poros penggerak yang masih hidup ke poros penggerak yang dicengkeram. Kopling diganti dengan sepasang kerucut yang diperas bersama untuk memberikan efek yang sama dalam jenis kerucut.

2-Arah, 1-Arah, 1,5-Arah:

Beban, tanpa beban, dan overrun adalah tiga status torsi input. Kopling sebanding dengan torsi input selama situasi beban, seperti yang ditunjukkan sebelumnya. Sambungan dikurangi menjadi kopling statis ketika tidak ada beban. Perilaku LSD saat overrun (terutama pelepasan throttle cepat) menunjukkan apakah itu sistem satu arah, 1,5 arah, atau dua arah.

Di kedua arah maju dan mundur, diferensial 2 arah akan memiliki torsi pembatas yang sama Trq d. Ini berarti bahwa di bawah engine brake, diferensial akan memberikan beberapa tindakan pembatasan.

LSD Diarahkan:

Roda gigi cacing dan roda gigi pacu digunakan untuk mentransfer dan membedakan daya input antara dua roda penggerak atau gandar depan dan belakang dalam diferensial selip terbatas mekanis yang peka terhadap torsi dan roda gigi. Ini tidak menjadi bingung dengan roda gigi laba-laba miring paling khas yang ditemukan di sebagian besar aplikasi mobil. Roda gigi ditekan ke dinding rumah diferensial saat torsi diterapkan, menyebabkan gesekan. Torsi pembatas Trq d diciptakan oleh gesekan yang menahan gerakan relatif dari output.

Sensitivitas Kecepatan:

Berdasarkan perbedaan kecepatan antara dua poros keluaran, diferensial peka-kecepatan membatasi perbedaan torsi antara keluaran, Trq d. Akibatnya, perilaku diferensial untuk variasi kecepatan keluaran kecil mungkin sangat mirip dengan diferensial terbuka. Torsi pembatas meningkat seiring dengan bertambahnya kesenjangan kecepatan. Jika dibandingkan dengan diferensial peka torsi, hal ini menghasilkan perilaku dinamis yang berbeda.

LSD kental:

Karena bergantung pada gesekan hidrodinamik dari cairan dengan viskositas tinggi, jenis ganas seringkali lebih sederhana. Minyak berbasis silikon sering digunakan. Ruang silinder berisi cairan dengan tumpukan cakram berlubang berputar bersama-sama dengan gerakan normal poros keluaran. Permukaan interior chamber terhubung ke salah satu driveshafts, sedangkan bagian luar terhubung ke differential carrier. Di tumpukan, setengah dari cakram terhubung ke bagian dalam, sementara setengah lainnya terhubung ke bagian luar. Gerakan diferensial menyebabkan cakram yang disisipkan bergerak melawan satu sama lain melalui cairan. Ketika kecepatan beberapa kopling kental dipertahankan, fluida akan memanas karena gesekan.

LSD Elektronik:

Sebuah planetary atau bevel gear set yang sebanding dengan diferensial terbuka dan paket kopling yang mirip dengan diferensial peka-torsi atau berbasis pompa gerotor adalah fitur umum dari diferensial slip terbatas elektronik. Kekuatan penjepit pada kopling di unit elektronik dikendalikan secara eksternal oleh komputer atau pengontrol lainnya. Hal ini memungkinkan torsi pembatas diferensial, Trq d, untuk diatur sebagai bagian dari sistem manajemen sasis yang komprehensif.

Prinsip kerja diferensial slip-terbatas

Dalam kebanyakan kasus, diferensial standar sudah cukup. Di tanah yang sangat licin, seperti jalan bersalju atau berlumpur, kurangnya tenaga penggerak, yang dikenal sebagai gaya traksi, dapat menyebabkan roda belakang tergelincir karena diferensial tipikal akan menggerakkan roda dengan traksi paling sedikit. Ring gear dan differential case akan menggerakkan roda gigi pinion jika satu roda penggerak berada di trotoar kering dan yang lainnya berada di atas es atau lumpur. Sebaliknya, roda gigi pinion tidak akan menggerakkan kedua roda gigi samping.

Pada trotoar kering, roda gigi pinion akan berjalan di sekitar roda gigi samping yang sesuai dengan roda saat digerakkan oleh kotak diferensial. Roda gigi pinion menggerakkan roda yang tergelincir, dan akibatnya mobil tidak akan bergerak. Hampir semua tenaga mesin dikirim ke roda geser melalui diferensial konvensional. Kunci diferensial dapat digunakan untuk memecahkan masalah ini. Kunci diferensial mengatasi masalah traksi dengan mendistribusikan jumlah daya yang sama ke kedua roda sambil tetap membiarkan kendaraan berbelok secara normal.

Limited-slip differential (LSD) dalam kasus diferensial membatasi rpm diferensial antara dua roda, dua mesin cuci dorong, dan pelat kopling. Ketika resistansi gigi diferensial sisi kiri lebih besar dari roda, roda gigi diferensial sisi kanan berputar. Hal ini menyebabkan gigi anggota kopling diferensial sisi kanan naik ke gigi anggota kopling diferensial sisi kiri. Akibatnya, dua anggota kopling saling menjauh.

Akibatnya, mesin cuci dorong dipaksa melawan roda gigi samping. Sebagai hasil dari gesekan antara roda gigi samping dan mesin cuci dorong, rpm poros gandar belakang mendekati kasing diferensial. Akibatnya, ini dikenal sebagai efek selip terbatas.

Tonton video di bawah ini untuk mempelajari lebih lanjut tentang cara kerja diferensial selip terbatas:

Keuntungan dan kerugian LSD diferensial slip terbatas

Keuntungan:

Di bawah ini adalah manfaat LSD diferensial selip terbatas dalam berbagai aplikasinya:

• Diferensial selip terbatas meningkatkan performa dan kecepatan mobil dengan meningkatkan jumlah traksi yang dihasilkannya.
• Diferensial selip terbatas meningkatkan keamanan kendaraan dengan memberi pengemudi lebih banyak kendali atas kendaraan.
• Pertimbangkan bagaimana performa diferensial biasa (atau "terbuka") dalam skenario off-road atau salju di mana satu roda mulai tergelincir. Dengan diferensial biasa, roda yang tidak bersentuhan atau tergelincir akan mendapatkan sebagian besar tenaga (dalam bentuk putaran torsi rendah, rpm tinggi), sedangkan roda yang bersentuhan akan tetap diam di tanah.

Kekurangan:

Terlepas dari keunggulan LSD yang baik, beberapa keterbatasan masih terjadi. Di bawah ini adalah kerugian dari limited-slip differential.

• Desainnya rumit
• Biaya pemeliharaan tinggi

• Kesimpulan

Limited-slip differential LSD yang juga dikenal sebagai self-locking differential atau differential lockout adalah cara yang lebih baik untuk mencapai tikungan yang lebih cepat. Hal ini memungkinkan mobil untuk memaksimalkan output mesin mereka dengan mengurangi wheelpin dan memaksimalkan traksi. Ini adalah jenis diferensial yang memungkinkan dua poros keluarannya berputar pada kecepatan yang berbeda tetapi membatasi perbedaan maksimum antara kedua poros. Itu saja untuk artikel ini, di mana definisi, aplikasi, diagram, jenis, cara kerja, kelebihan, dan kekurangan diferensial slip terbatas dibahas.

Saya harap Anda belajar banyak dari membaca, jika demikian, silakan berbagi dengan siswa lain. Terima kasih telah membaca, sampai jumpa!